Расчет авто рамка

Кривые графика ускорений j от υa разбивают на ряд равных отрезков от υmin до υmax, соответствующих интервалам скоростей: на низшей передаче — 2…3 км/ч; на промежуточных передачах — 5…10 км/ч; на высшей передаче — 10…15 км/ч.

Предполагают, что в каждом интервале скоростей разгон происходит с постоянным, средним ускорением:

(28)

где j1, j2 — ускорение в начале и в конце некоторого интервала скоростей, м/с2

Среднее ускорение можно так же рассчитать, зная значения скорости в начале и конце интервала. Так, например, при изменении скорости от υ1 до υ2 среднее ускорение равно:

(29)

где Δυ и Δt — скорость и время разгона в заданном интервале скоростей

Преобразуя выражение (29), получим:

(30)

К полученному значению времени разгона следует прибавить время, затрачиваемое на переключение передач. Для первой передачи время переключения равно 0 с, для второй — 0,4 с, для третьей — 0,8 с, для четвертой — 1,2 с. и т. д.

Для нахождения пути разгона автомобиля используются те же интервалы скоростей, что и для нахождения времени разгона. При этом считается, что в каждом интервале скоростей автомобиль движется равномерно со средней скоростью υcp, км/ч:

(31)

Определим путь разгона за время Δt:

ΔS = υcp Δt (32)

Результаты вычислений сводятся в табл. 6. По результатам расчета строится график зависимости S и t для каждой передачи от υа (рис. 7, 8).

Таблица 6 — Расчет времени и пути разгона проектируемого автомобиля до максимальной скорости Номер передачи КПП Интервал Vi, км/ч Интервал j i, м/с2 ΔVi, км/ч jср i, м/с2 Δt i, с ∑Δt i, c Vср i, км/ч ΔS i, м ∑ΔSi, м I 1,80 4,49 1,01 1,05 2,69 1,03 0,73 0,73 3,14 0,63 0,63 4,49 7,18 1,05 0,84 2,69 0,94 0,79 1,52 5,83 1,28 1,92 7,18 9,87 0,84 0,37 2,69 0,60 1,24 2,76 8,53 2,95 4,86 II 2,50 6,25 0,79 0,82 3,75 0,80 1,29 1,29 4,37 1,57 1,57 6,25 10,00 0,82 0,65 3,75 0,73 1,42 2,71 8,12 3,20 4,77 10,00 13,75 0,65 0,27 3,75 0,46 2,28 4,99 11,87 7,51 12,28 III 3,48 8,70 0,58 0,60 5,22 0,59 2,46 2,46 6,09 4,16 4,16 8,70 13,92 0,60 0,47 5,22 0,53 2,71 5,17 11,31 8,52 12,68 13,92 19,14 0,47 0,17 5,22 0,32 4,52 9,69 16,53 20,74 33,42 IV 4,85 12,12 0,40 0,43 7,27 0,41 4,88 4,88 8,48 11,49 11,49 12,12 19,39 0,43 0,32 7,27 0,37 5,44 10,31 15,75 23,78 35,27 19,39 26,66 0,32 0,09 7,27 0,21 9,83 20,14 23,02 62,85 98,12 V 6,75 16,87 0,27 0,28 10,12 0,27 10,38 10,38 11,81 34,04 34,04 16,87 27,00 0,28 0,20 10,12 0,24 11,94 22,31 21,94 72,73 106,77 27,00 37,12 0,20 0,02 10,12 0,11 25,54 47,85 32,06 227,46 334,23

Рисунок 7. График пути разгона

Рисунок 8. График времени разгона

3. Расчет топливно-экономических показателей автомобиля Топливно-экономической характеристикой называют зависимости путевого расхода топлива (в л/100 км или в кг/100 км) от скорости автомобиля при различных значениях коэффициента суммарного сопротивления дороги ψ.

Путевой расход топлива рассчитывают по формулам

(33)

(34)

где Qt — часовой расход топлива, кг/ч.

Для построения топливно-экономической характеристики задается удельный расход топлива gemin, г/(кВт· ч) по двигателю автомобиля — прототипа и рассчитывается часовой расход топлива Qt и путевой расход топлива Qs для различных значений коэффициента суммарного сопротивления дороги ψ.

Расчет топливной экономичности автомобиля проводится в следующей последовательности:

Принимаем gemin, = 313 г/(кВт· ч) Определяется максимальный часовой расход топлива.

Задавшись удельным расходом топлива gemin, определим максимальный часовой расход топлива:

(35)

= 49,69 кг/ч Определяется расход топлива с учетом загрузки двигателя в зависимости от дорожных условий, скорости и частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Задавшись различными величинами коэффициента суммарного сопротивления дороги ψ (например, и) и значениями частот вращения коленчатого вала двигателя в диапазоне от nmin до nmax или скоростей автомобиля — от υmin до υmax, произведем расчет значений часового расхода топлива для каждого принятого значения nе (υa) по формуле:

(36)

Часовой расход топлива зависит от загрузки двигателя. Загрузка двигателя, определяется силами суммарного сопротивления движению автомобиля Pc (формула 21) и силой тяги на ведущих колесах Pк (формула 20) с учетом этих параметров для расчетных значений скорости автомобиля υai, определяем часовой расход топлива:

(37)

Определяется путевой расход топлива Определение путевого расхода топлива производим по (34), подставив в нее полученные значения часового расхода топлива из (37).

По полученным расчетным точкам Qsi строится график зависимости Qsi = f (υa) топливно-экономическая характеристика для различных принятых значений коэффициента суммарного сопротивления дороги ψ во всем диапазоне частот устойчивого вращения коленчатого вала двигателя от nmin до nmax (от υmin до υmax) (рис. 9).

Данные расчета приведены в табл. 7.

Таблица 7 — Расчет топливно-экономической характеристики автомобиля

n мин-1 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 vа м/с 6,75 10,12 13,50 16,87 20,25 23,62 27,00 30,37 33,75 37,12 Qtn кг/ч 20,89 26,92 32,22 37,04 41,51 45,71 49,69 53,49 57,13 60,63 Pc1 Н 1324,94 1340,31 1361,84 1389,51 1423,34 1463,31 1509,43 1561,70 1620,13 1684,70 Pk Н 4962,10 5157,97 5223,26 5157,97 4962,10 4635,64 4178,61 3590,99 2872,79 2024,01 Qti1 кг/ч 6,78 8,64 10,36 12,05 13,84 15,89 18,51 22,39 29,50 47,72 Pc2 Н 2637,58 2652,95 2674,48 2702,15 2735,98 2775,95 2822,07 2874,34 2932,77 2997,34 Pk Н 4962,10 5157,97 5223,26 5157,97 4962,10 4635,64 4178,61 3590,99 2872,79 2024,01 Qti2 кг/ч 10,23 12,82 15,29 17,92 21,00 24,98 30,71 40,13 58,77 108,53 Qs1 г/км 100,39 85,39 76,75 71,43 68,36 67,27 68,56 73,71 87,43 128,54 Qs2 г/км 151,64 126,64 113,26 106,20 103,74 105,77 113,74 132,11 174,16 292,38

Рисунок 9. График топливно-экономической характеристики Выводы и предложения Для оценки тяговых качеств автомобиля и его топливной экономичности сравнивают его с соответствующим по классу автомобилем (табл. 8).

Таблица 8 — Сравнительные характеристики спроектированного автомобиля и автомобиля-прототипа

Рассчитываемые параметры Рассчитываемый автомобиль ГАЗ-3307

Полная масса, кг 6697 кг 7850 кг Число цилиндров 8 8 База, м 3,6 3,6 Максимальная мощность, кВт при об/мин 132,3 (3200) 87,5 (3200) Крутящий момент, Нм, при об/мин 493,7 (1600) 274,7 (2250) Передаточное число главной передачи 5,73 6,170 Передаточные числа КПП — первой передачи 3,76 6,555 — второй передачи 2,7 3,933 — третьей передачи 1,94 2,376 — четвертой передачи 1,39 1,442 — пятой передачи 1,000 1,000 Максимальная скорость, км/ч 129,6 75

Несмотря на то, что показатели эксплуатационных свойств автомобиля определены только для одного режима работы двигателя автомобиля (работа с полностью открытой дроссельной заслонкой), они имеют большое практическое значение. Некоторые показатели используются для оценки технического уровня вновь проектируемого автомобиля (например, время и путь разгона автомобиля до максимальной скорости, топливно-экономическая характеристика), другие — являются исходными данными для проектирования механизмов и систем автомобиля, на основании которых во второй части настоящего проекта разработан карданная передача проектируемого автомобиля

Перечень использованных источников Методические указания и варианты заданий к курсовому проекту по дисциплине «Теория автомобиля». — Екатеринбург: ГОУ ВПО «Рос.гос.

проф.

пед.

ун-т", 2008. — 30 с.

Краткий автомобильный справочник. Том 2. Грузовые автомобили / Кисуленко Б. В. и др. — М.: ИПЦ Финпол, 2004. — 667 с.

ГОСТ Р 52 280−2004

Автомобили грузовые. Общие технические требования — М.: ИПК Издательство стандартов, 2005 — 12 с.

Лялин В. П. Автомобили. Основы теории эксплуатационных свойств: Учеб. пособие. — Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2006. — 205с.

Вахламов В. К. Автомобили: Эксплуатационные свойства: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В. К. Вахламов. — 2-е изд., стер. — М.: Академия, 2006. — 240 с.

Литвинов А.С., Фаробин Я. Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. — М.: Машиностроение, 1989. — 240 с Чудаков, Д. А. Основы теории и расчёта трактора и автомобиля / Д. А. Чудаков. -

М.: Колос, 1972. — 384 с Гришкевич А. И. Автомобили: Теория: Учебник для ВУЗов — Мн.: Высшая школа, 1986 — 208 с.

Андреев Б. В. Теория автомобиля: Учеб. пособие. — Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1984. — 148 с.

Подп. и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Подп. и дата

Инв. № подп

Лит

Лист

Листов

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата Разраб.

Пров.

Т. контр.

Н. контр.

Утв.

Инв. № подп

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата

Лист

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата